Al—Ti—CN细化工业纯铝工艺参数测定

继Al—Ti—C中间合金之后,又开发了Al—Ti—CN中间合金,通过大量细化工业纯铝试验,从中间合金加入量、加热温度、保温时间等工艺试验,找出Al—Ti—CN中间合金细化工业纯铝的最佳工艺.对Al—Ti—CN用于工业生产提供有益参数.     

C与Al-Ti合金的浸润与反应

Al- Ti- C中间合金是近十几年来发展起来的一种较好的铝晶粒细化剂 .但由于液态铝与石墨的浸润性很差 ,Al- Ti- C中间合金的生产很困难 .通过石墨预热、搅拌等方法向 Al- Ti合金熔液中加入石墨粉 ,使 C进入 Al合金并与 Ti反应是可行的 .SEM与 TEM研究结果表明了 Ti与 C反应的全过程 ,Ti与 C反应的产物是 Ti C     

超声制备Al-5Ti-1B中间合金中TiB2粒子尺寸分布及其晶粒细化性能

在连续高能超声作用下,制备出一种新型的Al-5Ti-1B中间合金,研究了该中间合金的微观组织、形核相TiB2粒子尺寸分布以及它对工业纯铝的晶粒细化效果.结果表明,与常规制备方法相比,在4 min连续高能超声振动作用下,可使Al熔体对混合氟盐的吸收率达到100%,大大缩短了制备反应时间.Al-5Ti-1B中间合金中,TiAl3相呈现10~20μm小团块状;TiB2粒子为规则多边状,并有清晰的外形轮廓,呈松散聚集团状分布;TiB2粒子的平均尺寸以及尺寸跨度大大降低,分别为646.9 nm、1.2μm.该中间合金的优良组织特性显著提高了其晶粒细化性能,用此中间合金可将工业纯铝的铸态晶粒尺寸细化至45μm.     

稀土对铝钛硼中间合金组织及细化性能的影响

采用氟盐铝热反应法制取不同稀土含量的Al-Ti-B-RE中间合金,并对其微观组织和细化效果进行了分析,讨论了稀土元素对Al5Ti1B组织及性能的影响。X射线衍射及能谱分析证明:稀土元素和TiAl3结合生成了Ti2Al20RE,同时TiAl3尺寸减小、数量减少;TiB2尺寸、形态不受影响,但分布更加均匀弥散。细化效果试验表明稀土元素确实可以提高Al5Ti1B中间合金的细化效果。在5Ti1B系Al-Ti-B-RE中间合金中,稀土元素的最佳质量分数为3.53%,此时能取得最理想的微观组织和细化效果。     

稀土对铝钛硼中间合金组织及细化性能的影响

采用氟盐铝热反应法制取不同稀土含量的Al-Ti-B-RE中间合金,并对其微观组织和细化效果进行了分析,讨论了稀土元素对Al5Ti1B组织及性能的影响。X射线衍射及能谱分析证明,稀土元素和TiAl3结合生成了Ti2Al20RE,同时TiAl3尺寸减小、数量减少;TiB2尺寸、形态不受影响,但分布更加均匀弥散。细化效果试验表明稀土元素确实可以提高Al5Ti1B中间合金的细化效果。在5Ti1B系Al-Ti-B-RE中间合金中,稀土元素的最佳质量分数为3.53%,此时能取得最理想的微观组织和细化效果。     

Al5Ti1B中间合金细化剂研制及同类产品对比

利用氟盐铝热反应法制备了Al5Ti1B中间合金细化剂,制定出完整的工艺路线和参数,并对其反应过程和原理进行了分析.制取的中间合金化学成分(质量分数)为:Ti,4.64%;B,0.84%.通过与荷兰KBM、英国LSM、国内某厂生产的同类产品进行化学成分、微观组织和细化效果三项指标对比分析,结果表明:自行开发的中间合金细化剂质量优于国内同类产品;同等条件下细化效果(TiAl3＜50 μm,TiB2＜1 μm)与KBM公司的同类产品接近,达到进口同类产品水平.     

Al-Ti-B中间合金生产方法及发展趋势

阐述了各种铝及铝合金铸锭晶粒细化的方法,得出Al-Ti-B中间合金是目前工业生产条件下,在铝熔体中添加细化剂进行细化铸锭的晶粒中最经济有效的方法.在过去50多年里,国内外科研工作者对铝钛硼的晶粒细化进行了广泛而又深入的研究,开发出了氟盐反应法、纯钛颗粒法、氧化物法、电解法、铝热还原法和自蔓延高温合成法等多种铝钛硼中间合金的制备方法和半连续铸造挤压法、连续铸轧法和连续铸挤法等多种线材成型方式.通过分析铝钛硼各种制备方法和线材成型方式的优缺点,得出通过氟盐反应法和连续铸轧法生产的铝钛硼中间合金线材,具有制备工艺简单、生产成本低、产品质量稳定、细化效果显著等优点;另外发展新型制备工艺和新型Al-Ti-B中间合金细化剂,是其一个重要的发展方向.     

Ti和C对铝晶粒细化的作用

为在高纯铝(99.99％)中获得细小的等轴晶组织,铁的加入量必须达到包晶反应的最低成分0.15％Ti。然而在工业纯铝(99.7％)中存在的杂志元素显著降低了得到同样细小晶粒所必须的钛含量。以新开发的Al-Ti-C中间合金的形式加入到Al99.7中的TiC使得α—Al在TiC基本上生核得以实现。     

电解法生产的细晶铝锭晶粒细化能力的研究

研究了电解法生产的细晶铝锭的晶粒细化能力.结果表明,随着含钛量的增加,细晶铝锭晶粒明显减小;钛质量分数为0.20%时,晶粒平均直径为122μm.细晶铝锭的细化能力好于Al-5Ti中间合金.(细晶铝锭 RE B)联合细化晶粒,细化能力好于Al-5Ti-1B中间合金.     

AlTiB中间合金细化剂的研究

研究了ＡｌＴｉＢ中间合金细化剂,检查了其显微组织及细化工业纯铝的性能,并与国内外ＡｌＴｉＢ中间合金细化剂进行了对比。结果表明,ＡｌＴｉＢ中间合金细化剂含有ＴｉＡｌ３,ＴｉＢ２第二相,它们形成尺寸细小,弥散分布的多相粒子团,其细化工业纯铝晶粒的能力明显优于国内外的ＡｌＴｉＢ中间合金。     

新型Al-Ti-CN中间合金的制备

Al-Ti-CN中间合金的生产,是由纯铝熔化后加入TiCN粉制成,通过一系列Al-Ti-CN中间合金的合金化熔炼试验,从TiCN粉加入量、铝熔炼温度、保温时间等工艺试验,找出Al-Ti-CN中间合金的最佳生产工艺.对Al-Ti-CN中间合金用于工业生产提供了有益参数.     

Al－Ti－C中间合金中TiC粒子的失效问题

研究了铝及铝合金的新型晶粒细化剂Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金中ＴｉＣ粒子的失效问题。当熔液在正常熔炼温度下,即低于１２７３Ｋ保温时,所得的合金失去了晶粒细化效果。实验发现,失效的中间合金在高于１５２３Ｋ温度下重熔,ＴｉＣ核心可以再激活。透射电镜衍射分析表明,Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金失效的原因是ＴｉＣ粒子周围出现了Ａｌ４Ｃ３及Ｔｉ３ＡｌＣ。其中Ａｌ４Ｃ３可能对ＴｉＣ粒子的失效起决定作用。对再激活的核心粒子的研究表明,它们主要由ＴｉＣ粒子构成。     

不同加钛方式对ZL108合金磨损性能的影响

以电解低钛铝基合金、纯铝和Al-Ti中间合金等为原料,分别制备了电解加钛和熔配加钛ZL108合金,研究了不同加钛方式对ZL108合金磨损性能的影响.研究表明,加入微量的钛后,ZL108合金的耐磨性有所提高,而电解加钛ZL108合金的耐磨性优于熔配加钛ZL108合金.主要原因在于钛对组织的细化作用,而电解加钛合金的晶粒细小且分布均匀.     

TiO2电解制取Al-Ti合金

采用工业铝电解质体系,在Na3AlF6 Al2O3中加入TiO2,在熔融状态下电解,直接得到Al Ti合金·利用扫描电镜对产物的形貌和化学成分做了分析,结果表明实验可行,合金中Ti的质量分数可达到9%以上,超过已往文献报道·而且Ti与Al以化合物的形式存在·此类产品可作为母合金使用·对熔盐电解法制备Al Ti合金的机理作了初步探讨,认为与Al Si合金的形成具有相似的机理:Al还原了TiO2中的金属Ti,与预先放置的铝(阴极)构成Al Ti合金;Ti与Al同时在阴极析出,形成Al Ti合金·保持一定的条件,电解能够始终进行·     

铝及Al-Mg-Zn-Cd合金在氯化锂的水、甲醇溶液中的阳极行为及其负差效应机理

研究了纯铝和Al-Mg-zn-Cd合金在氯化锂水溶液和氯化锂甲醇溶液中的阳极特性,探讨了负差效应的机理。合金在LiCl甲醇溶液中有较高的负电位,比纯铝的负差效应小,且其数值随LiCl浓度增加而减小。合金在酸性水溶液中的负差效应受电化学溶解过程控制。铝的阳极氧化不是一步完成的,存在着由低价态氧化为高价态的迟缓性,使得某些低价态离子(如Al~+)离开电极表面,与溶液中H_3O~+发生化学的氧化还原反应而析出氢气。该过程的可能性与电化学溶解速度成正比。     

铝铜合金阴极的铝电解研究

在实验室小型电解槽上用铝铜合金做阴极,研究电流效率[CE]与极距,电流密度和阴极合金组成的关系,当极距超过一定值时,电流效率达到几乎不变的最大值;当阳极电流密度达到一定值时电流效率也出现最大值,在阴极合金组成低于33％重量铜以下,电流效率随含铜量增加而增加,根据试验结果推导出电流效率和阴极合金组成的数学关系式。     

铝材电火花线切割加工工艺的改进

为了解决铝材电火花线切割加工中馈电块磨损严重、铝屑粘丝、断丝及工件表面质量差等问题,以铸造铝合金ZL102为样品,通过与碳素工具钢T8的对比实验,对铝合金线切割工艺技术参数进行了优化.研究表明,适当加大脉冲宽度、增加脉冲间隙、提高皂化油乳化液浓度以及设置合理的进给速度,能够很好地解决铝材线切割中存在的问题.